是波长无关也不是方向无关的。最新一代的ROADM使用各种实现技术例如WSS娃上液晶 化CoS)实现技术、基于PXC的实现技术和基于混合PXC+WSS的实现技术。运一代的ROADM提供 了第S代ROADM的所有的特征W及CDC支持。另外，当前代的ROADM还支持固定栅格WSS和灵 活栅格(fg)WSS。
[0021] 下一代ROADM需要支持20自由度并且针对分插需要处理最高达S分之一的波长。 运意味着ROADM 200对于M = 20且进行S分之一分插而言不能扩展，因为ROADM 200需要具 有所谓的1 X59的尺寸的大尺寸WSS，使得WSS的20个连接用于工作分插且20个连接用于保 护且19个连接用于其余方向。运样的架构价格昂贵、体积庞大、功率低效、不可扩展并且不 具有按增长付费能力。
[0022] 基于WSSW及使用分路器、合路器和开关的多掷开关的传统ROADM设计可W实现对 灵活栅格、动态波长路由W及提供波长无关、方向无关和任何无关(CDC)架构的需求。
[0023] 运些架构不能实现的是如何实现低成本、低功率、可扩展和按增长付费能力。使用 传统方法来构建下述ROADM会非常昂贵、体积庞大、消耗大量的功率并且具有可扩展问题， 该ROADM具有20个方向且每个方向具有80个波长(总共1600个波长)并且运些波长中的=分 之一的波长被分插。使用娃光子忍片来实现ROADM的分插能力的构思是具有吸引力的，因为 其具有解决运些需求的潜力。
[0024] 本文中所公开的是用于光网络中的可重构光分插复用器(ROADM)的光子开关忍 片。在一种实施方式中，娃光子元件用于分插ROADM节点并且还用于对分插娃光子集成电路 (SPIC)忍片进行简要划分，W使得可W管理忍片中的波导互连，忍片随着ROADM方向的数目 的增大而扩展，忍片随着每个方向插入(或分出）的波长的数目而扩展，并且忍片提供具有 按增长付费能力的低成本解决方案。
[0025] 在一种实施方式中，使用WSS技术来创建必须将波长与其他波长区分开的部件。 WSS技术可用于灵活栅格变体W及固定栅格变体中。对于固定栅格应用而言，WSS可W为固 定栅格变体或灵活栅格变体。在一种实施方式中，对于灵活栅格变体应用而言，WSS应当为 灵活栅格变体。所公开的用于ROADM的光子开关忍片在灵活栅格变体实施方式和固定栅格 变体实施方式二者的情况下都能很好地扩展。
[0026] 在一种实施方式中，公开了针对每个RX(或TX)忍片的S级架构。级一是串联级的 一部分并且级一是特定于实现的。在一个实施方式中，级一可W为IXM的灵活WSS，其中，M 为方向的数目。每个级一输出被连接至节点中的所有的忍片的级二。运意味着忍片具有用 于分出（插入）的M个输入(输出），其中，每个输入来自级一元件中的一个元件，并且每个输 出被输出至级一元件中的一个元件。级一至级二的连接使得一个方向的波长从节点被插入 (或者被分出至该节点）。级一与级二之间的每个连接可W承载K个波长。第二级为IXK的功 率分路器(或者KXl的合路器），其中，K为忍片可W分出（或插入）的波长的最大数目。在一 个示例中，K = 25。第S级为用于插入(或分出）的K:l(或者1:K)光子集成电路(PLC)选择器 开关。运意味着每个忍片的波导互连被减少至MXK，运在M=20并且K = 25的示例中为500。 第二级和第=级二者均被构建在经由级一互连的娃光子元件中。每个娃光子忍片处理K个 光信道(0化)信号并且包括：
[0027] 参M个输入光纤(每个WSS-个光纤）
[002引参M个1:K功率分路器
[0029] ?实现为大量抑制串扰的K个M: 1选择器开关
[0030] ?!(个输出光纤(每个输入光纤至1个Rx)
[0031] 在一个实施方式中，忍片的实现可W假定K和M固定不变（即，K = 25且M=20)，并且 通过增大级一的尺寸和忍片的数目二者来实现可扩展性。该实施方式还会需要用于插入模 块和分出模块二者的WSS部件。
[0032] 在一种实施方式中，公开了一种可重构光分插复用器(ROADM)dROADM包括:M自由 度光交叉连接(OXC)串联部件，该M自由度光交叉连接(OXC)串联部件包括禪接至M个波分复 用(WDM)节点接口的M个波长选择开关(WSS)，其中，M为整数；W及禪接至串联部件的至少一 个NXM的OXC合路器/分配器，其中，合路器/分配器包括光子集成电路(PIC)，其中，N为分插 波长信号的数目。在一种实施方式中，串联部件包括第一级，并且合路器/分配器包括第二 级和第=级，其中，第二级包括多个功率分路器和多个功率合路器中的至少之一，其中，功 率分路器将输入分路成K个信号，其中，功率合路器将K个信号合并成输出，其中，K为可W被 插入或分出的波长信号的最大数目化< = N)。在一种实施方式中，当N足够小使得分路器(用 于分出功能）和合路器（用于插入功能）二者可W在单个娃光子忍片中实现时，适用K = N的 情况。图3中示出了实施方式示例。在一种实施方式中，当分插波长的数目大而合路器和分 配器模块需要在许多忍片中实现时，适用K<N的情况。W下参照图4、图5和图6描述实施方式 示例。在一种实施方式中，每个串联级输出被连接到至少一个NXM的OXC合路器/分配器中 的每个N X M的OXC合路器/分配器，其中，合路器进行将流量从N个发送机中的任何发送机插 入至OXC节点的M个方向中的任何方向，并且分配器进行将任何信道从M个方向中的任何方 向分出至N个接收机中的任何接收机。在一种实施方式中，PIC忍片为娃PIC忍片。
[0033] 在一种实施方式中，分配器包括分路器级和选择器级。分路器级包括IXK的功率 分路器，其中，K< = N，K为ROADM可W分出或插入的波长信号的最大数目。在一种实施方式 中，选择器级包括用于分出波长信号的MX 1的PIC选择器开关(SS)，其中，M为光ROADM节点 上的WDM接口的数目。合路器包括用于插入波长信号的合路器级KXl的合路器化< = N)和1 XM的路由开关(RS)dROADM包括多个波导互连，其中，波导互连的总数目为MXN。在所公开 的实施方式ROADM中，多个光信号通常一起到达每个接收机，其中，多个光信号中的每个光 信号处于不同的波长。接收机通过在相干信号传输的情况下结合可调谐光学滤波器W及/ 或者借助于可调谐本地振荡器激光器来接收运些波长中的仅一个波长。
[0034] 由本公开内容的各种实施方式提供的优点中的一些优点可W包括低成本、低功 率、由于使用娃光子集成电路而引起的较小空间、可扩展W及针对PIC分插ROADM的按增长 付费架构。本公开内容的实施方式提供了基于对忍片部件的架构划分的用于实现针对高自 由度节点的大量波导互连的挑战的模块化解决方案。在一种实施方式中，W3层(或3级)架 构的堆叠忍片提供可扩展性。
[0035] 在一种实施方式中，娃光子集成电路(SPIC)用于在分插ROADM中使用。在一种实施 方式中，SPIC被划分成使得SPIC可W W按增长付费能力针对许多自由度被扩展。
[0036] 本公开内容的实施方式可W用于工作在电路水平和包水平二者下的全光网络 (AON)分插高负载光开关。
[0037] 光网状网络的灵活性可W通过对网络中的每个节点处的分插端口提供波长无关、 方向无关和任何无关(CDC)特征而扩展。本地分插端口处的波长无关特征是指可调谐发送 机应答器对所有的DWDM网络端口具有波长透明访问的能力。本地分插端口处的方向无关性 特征是指发送机应答器对光学系统中的所有DWDM网络端口具有无阻挡访问的能力。本地分 插站点处的任何无关特征使得能够高效地使用波长和访问资源。ROADM架构的CDC特征使得 能够将所有可调谐访问资源高效地用于立即响应式且高的带宽配置并且简化了网络架构。
[0038] 图1示出了其中每个节点具有多自由度的多节点全光网络100的示例的框图。网络 100包括通过光介质彼此连接的多个节点102。每个节点102为能够接收、发送、插入和分出 光信号的任何装置。在一种实施方式中，每个节点102为直接路由光信号并且避免OEO转换 的R0ADM。节点102被标记为A、B、C、D和E。对于本示例，主要关注节点A及其至节点B、C、D和E 的4自由度连接。每个节点102包括一个或更多个DWDM光纤接口。
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